成都某車間凈化空調(diào)設(shè)計(jì)

吳 毅 王曉亮

成都某車間凈化空調(diào)設(shè)計(jì)

吳 毅1王曉亮2

（1.四川省醫(yī)藥設(shè)計(jì)院 成都 610041；2.西南民族大學(xué)城市規(guī)劃與建筑學(xué)院 成都 610041）

本項(xiàng)目位于四川省成都市。建筑面積1661m2，地上1層，建筑高度為8.35m。本工程分為1個(gè)防火分區(qū)，為丙類固體制劑生產(chǎn)車間。凈化區(qū)域凈化等級(jí)為D級(jí)，凈化空調(diào)系統(tǒng)包含兩套排風(fēng)系統(tǒng)，一套凈化空調(diào)。該項(xiàng)目凈化冷源采用一體式風(fēng)冷機(jī)組，夏天供回水溫度為12℃/7℃；熱源以及加濕均采用車間0.3MPa蒸汽。

丙類生產(chǎn)車間；凈化；空調(diào)

0 引言

本項(xiàng)目位于成都市，丙類固體制劑車間，總建筑面積1661m2，建筑高度8.35m，地上1層，共一個(gè)防火分區(qū)，凈化區(qū)域?yàn)镈級(jí)凈化區(qū)。凈化區(qū)域面積為1012m2。

設(shè)計(jì)范圍為凈化區(qū)域[1]的空調(diào)設(shè)計(jì)。

1 設(shè)計(jì)參數(shù)和基礎(chǔ)資料

1.1 室內(nèi)外設(shè)計(jì)參數(shù)[2]

表1 凈化空調(diào)室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)

夏季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算干球溫度：31.8℃；夏季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算濕球溫度：26.4℃。

夏季室外通風(fēng)干球溫度：28.5℃；冬季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算干球溫度：1℃。

1.2 土建資料

本建筑為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，壁厚240mm，屋面構(gòu)造類型為輕鋼屋頂，除開機(jī)房，其余區(qū)域均有吊頂。室內(nèi)分隔均采用50mm彩鋼板。

1.3 冷熱負(fù)荷

夏天冷負(fù)荷采用逐時(shí)冷負(fù)荷系數(shù)法計(jì)算，使用時(shí)間9:00～18:00；冬天熱負(fù)荷采用穩(wěn)態(tài)傳熱理論計(jì)算[1-6]。各負(fù)荷計(jì)算匯總表如表2所示。

表2 空調(diào)負(fù)荷匯總表

2 空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1 冷熱源的選擇

該凈化空調(diào)設(shè)計(jì)冷負(fù)荷920kW，空調(diào)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷400kW。冷源采用一體式風(fēng)冷機(jī)組[2]，位于該建筑空調(diào)機(jī)房室外，提供的7℃/12℃的冷水；熱源以及加濕均采用車間0.3MPa蒸汽。

2.2 空調(diào)系統(tǒng)方案

2.2.1 凈化空調(diào)空氣處理方案

本工程凈化區(qū)域采用全空氣變風(fēng)量系統(tǒng)，保證房間溫濕度均達(dá)到規(guī)范要求?？諝馓幚韀5]方案見圖1，新風(fēng)與回風(fēng)混合后處理。

圖1 空氣處理方案

2.2.2 凈化空調(diào)風(fēng)量計(jì)算

根據(jù)規(guī)范[1]要求，醫(yī)藥潔凈室的送風(fēng)量除要達(dá)到要求的空氣潔凈度級(jí)別外，還有溫度、濕度，室內(nèi)風(fēng)量平衡（包含補(bǔ)償室內(nèi)排風(fēng)量和為保證正壓所需風(fēng)量）和恢復(fù)時(shí)間等要求，所以應(yīng)將各種情況所需的送風(fēng)量予以比較，并取最大值作為醫(yī)藥潔凈室的送風(fēng)量。根據(jù)房間發(fā)熱散濕，確定最終換氣次數(shù)。

醫(yī)藥潔凈室的新鮮空氣量應(yīng)根據(jù)以下兩部分風(fēng)量之和，與室內(nèi)人員所需的最少新鮮空氣量相比較，取兩項(xiàng)中的最大值：（1）室內(nèi)的排風(fēng)量，包括工藝設(shè)備排風(fēng)、部分空間熱濕、異味、危險(xiǎn)氣體等的排風(fēng)；（2）保證室內(nèi)壓力所需壓差風(fēng)量，壓差風(fēng)量宜采用縫隙法或換氣次數(shù)法確定。根據(jù)規(guī)范要求，凈化區(qū)域人員新風(fēng)量不小于40m3/（人·h），與凈化區(qū)域計(jì)算新風(fēng)量取大值。

房間換氣次數(shù)以及風(fēng)量如表3所示。

表3 風(fēng)量平衡表

2.2.3 凈化空調(diào)排風(fēng)系統(tǒng)

根據(jù)工藝要求，部分產(chǎn)塵產(chǎn)濕[1,2]房間需要排出室外，排風(fēng)應(yīng)符合環(huán)保要求。故此本項(xiàng)目的制漿間、清洗間以及壓片間、膠囊間等需要設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng)。制漿間與清洗間屬于熱濕房間，故此合用一套排風(fēng)系統(tǒng)。壓片間與膠囊間等產(chǎn)塵房間合用一套系統(tǒng)。排風(fēng)均采用初效中效過濾后排出室外，其中熱濕房間的排風(fēng)系統(tǒng)需要耐熱濕。

排風(fēng)計(jì)算根據(jù)風(fēng)量平衡表計(jì)算所得，排風(fēng)機(jī)考慮漏風(fēng)系數(shù)附加10%，風(fēng)機(jī)阻力根據(jù)計(jì)算所得，并考慮15%的附加系統(tǒng)。排風(fēng)機(jī)上均設(shè)置電動(dòng)閥，同啟同閉。

排風(fēng)機(jī)參數(shù)如表4所示。

表4 排風(fēng)機(jī)參數(shù)表

2.2.4 凈化空調(diào)壓差設(shè)置

本項(xiàng)目為絕對(duì)正壓凈化區(qū)，因此不同空氣潔凈度級(jí)別的醫(yī)藥潔凈室之間以及潔凈室與非潔凈室之間的空氣靜壓差不應(yīng)小于10Pa，醫(yī)藥潔凈室與室外大氣的靜壓差不應(yīng)小于10Pa。房間壓差[1]設(shè)置如圖2所示。

圖2 壓差設(shè)置圖

2.2.5 凈空空調(diào)氣流組織

本工程為D級(jí)凈化區(qū)，氣流組織[1,5]采用非單向流流型。氣流流向從潔凈度較高一端流向略低一端。送風(fēng)方式采用頂送下側(cè)回。

送風(fēng)口采用高效送風(fēng)口平送貼附射流，布置風(fēng)口時(shí)，風(fēng)口之間的間距及離墻的距離，一方面應(yīng)使射流有足夠射程，另一方面又應(yīng)使射流擴(kuò)散效果好，布置時(shí)應(yīng)考慮建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，平送方向不得有障礙物，氣流組織采用頂送下側(cè)回?；亍⑴棚L(fēng)口均采用單層百葉風(fēng)口帶濾網(wǎng)。

為了對(duì)醫(yī)藥潔凈室進(jìn)行噪音控制，除了設(shè)置微穿孔板消聲器以及選用高效率、低噪音設(shè)備外，還得控制氣流組織的風(fēng)速?？傦L(fēng)管為6～10m/s，無送風(fēng)、回風(fēng)口的支風(fēng)管為4～6m/s，有送風(fēng)口、回風(fēng)口的支風(fēng)管為2～5m/s，高效送風(fēng)口頸部流速4m/s，回風(fēng)口的風(fēng)速限制在3m/s以下。

凈化過渡區(qū)域采用潔凈空調(diào)送風(fēng)，利用壓差風(fēng)口排向非凈化區(qū)域。

送排風(fēng)示意圖如圖3所示。

圖3 風(fēng)口示意圖

2.2.6 凈化空調(diào)空氣處理系統(tǒng)

根據(jù)凈化需求，凈化空調(diào)機(jī)組的組合段設(shè)置段落為：混合、初效、表冷、送風(fēng)機(jī)、均流、加濕、加熱、中間、中效、送風(fēng)段，末端設(shè)置高效送風(fēng)口。機(jī)組長度為9m×2.5m。

空調(diào)機(jī)組的空氣過濾器宜設(shè)置過濾器阻力[1]監(jiān)測、報(bào)警裝置，其阻力應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）粗效過濾器的初阻力不應(yīng)大于50Pa，終阻力不應(yīng)大于100Pa；（2）中效過濾器的初阻力不應(yīng)大于80Pa，終阻力不應(yīng)大于160Pa；（3）高中效過濾器的初阻力不應(yīng)大于100Pa，終阻力不應(yīng)大于200Pa；（4）亞高效過濾器的初阻力不應(yīng)大于120Pa；終阻力不應(yīng)大于240Pa。

機(jī)組參數(shù)如表5所示。

表5 空調(diào)機(jī)組參數(shù)表

2.2.7 凈化空調(diào)消毒排風(fēng)系統(tǒng)

本項(xiàng)目潔凈區(qū)采用外置式臭氧發(fā)生器進(jìn)行消毒，經(jīng)計(jì)算所得，臭氧產(chǎn)量所需141g/h。根據(jù)樣本，臭氧發(fā)生器臭氧產(chǎn)量：200g/h，電功率：2kW/220V，柜式，水冷+風(fēng)冷冷卻方式。

消毒排風(fēng)時(shí)，利用空調(diào)機(jī)組送風(fēng)，空調(diào)機(jī)組考慮變頻至50%來選擇消毒排風(fēng)機(jī)。根據(jù)2.2.4可知空調(diào)機(jī)組的風(fēng)量。故此選擇的消毒排風(fēng)機(jī)參數(shù)為：風(fēng)量40000m3/h，風(fēng)機(jī)壓頭：550Pa，風(fēng)機(jī)功率：11kW/380V，風(fēng)機(jī)重量：500kg，風(fēng)機(jī)噪音：85db。

消毒模式的運(yùn)行如圖4所示。

2.3 空調(diào)水系統(tǒng)方案

本項(xiàng)目空調(diào)水系統(tǒng)包括冷水系統(tǒng)、冷凝水系統(tǒng)和補(bǔ)水系統(tǒng)。冷水冷采用閉式系統(tǒng)，僅供一臺(tái)室內(nèi)空調(diào)機(jī)組。冷源側(cè)采用定流量系統(tǒng)，負(fù)荷側(cè)采用變流量系統(tǒng)；一次泵、雙管制、變流量系統(tǒng)，用氣壓補(bǔ)水罐定壓。冷源為一臺(tái)一體式風(fēng)冷冷水機(jī)組，機(jī)組包含冷源側(cè)所有設(shè)備：定壓裝置、水泵、壓差旁通以及補(bǔ)水裝置。

水管管徑，水泵揚(yáng)程通過水力計(jì)算確定，水力計(jì)算采用假定流速法[3]。

補(bǔ)水系統(tǒng)[2]直接接自來水系統(tǒng)，補(bǔ)水量設(shè)計(jì)為空調(diào)系統(tǒng)水量的2%左右。

冷凝水管一般根據(jù)現(xiàn)場布置要求實(shí)際情況布管，室內(nèi)機(jī)組的冷凝水管統(tǒng)一機(jī)房內(nèi)的地漏排出；室外一體機(jī)組冷凝水就近排放于室外管網(wǎng)。

3 結(jié)語

根據(jù)工藝要求以及相關(guān)規(guī)范，設(shè)計(jì)凈化空調(diào)系統(tǒng)，基本達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)以及GMP驗(yàn)證要求。

[1] GB 50457-2008,醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國計(jì)劃出版社,2009.

[2] GB 50019-2015,工業(yè)建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國計(jì)劃出版社,2015.

[3] 付祥釗.液體輸配管網(wǎng)(第三版)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2005.

[4] 陸耀慶.實(shí)用供熱通風(fēng)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2008.

[5] 薛殿華.空氣調(diào)節(jié)[M].北京:清華大學(xué)出版社,1998.

[6] GB 51245-2017,工業(yè)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2017.

Design of Purification Air Conditioning for a Workshop in Chengdu

Wu Yi1Wang Xiaoliang2

( 1.Sichuan pharmaceutical design institute, Chengdu, 610041;2.Architecture and urban planning college, Southwest Minzu university, Chengdu, 610041 )

The project is located in Chengdu, Sichuan province. The building area is 1661 square meters, and the height of the building above the ground is 8.35m. This project is divided into 1 fire zone, which is the class C solid preparation production workshop. The purification level of the purification area is grade D, and the purification air conditioning system includes two sets of air exhaust system and one set of purification air conditioning. The purification cooling source of this project employs an integrated air cooling unit. The temperature of water supply and return in summer are 12℃ and 7℃, respectively. Heat source and humidification use 0.3MPa steam from the workshop.

Class C production workshop; Purification; Air conditioner

TU83

A

1671-6612（2020）04-489-04

國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃先進(jìn)軌道交通專項(xiàng)（2017YFB1201105）

吳 毅（1988-），女，碩士研究生，E-mail：302979449@qq.com

王曉亮（1988-），男，博士，講師，E-mail：xiao_liangwang@126.com

2019-12-04